基于生态系统服务供需平衡的国土空间资源配置优化

  • 刘雨婷 , 1 ,
  • 覃盟琳 , 1, 2 ,
  • 欧阳慧婷 1 ,
  • 蒋红波 3 ,
  • 吴欣芋 3 ,
  • 罗丁丁 3
展开
  • 1.广西大学土木建筑工程学院,南宁 530004
  • 2.广西大学人居环境设计研究中心,南宁 530004
  • 3.广西大学林学院,南宁 530004
覃盟琳(1978- ),男,广西南宁人,博士,副教授,硕士生导师,研究方向为低碳规划设计、人居环境规划设计。E-mail:

刘雨婷(1997- ),女,福建福州人,硕士,研究方向为国土空间生态修复、低碳规划设计。E-mail:

收稿日期: 2023-10-07

  修回日期: 2024-01-02

  网络出版日期: 2024-06-11

基金资助

国家自然科学基金项目(52268008)

The optimization of territorial spatial resources allocation based on the balance of supply and demand of ecosystem services

  • LIU Yu-ting , 1 ,
  • QIN Meng-lin , 1, 2 ,
  • OUYANG Hui-ting 1 ,
  • JIANG Hong-bo 3 ,
  • WU Xin-yu 3 ,
  • LUO Ding-ding 3
Expand
  • 1. School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning 530004, China
  • 2. Human Settlements Design and Research Center, Nanning 530004, China
  • 3. School of Forestry, Guangxi University, Nanning 530004, China

Received date: 2023-10-07

  Revised date: 2024-01-02

  Online published: 2024-06-11

摘要

在新时期中国大力推进国土空间规划背景下,国土空间资源的高效、持续和公平配置成为必须开展的基础研究。以位于中国南方生态屏障核心区域的广西为研究对象,采用生态系统服务价值量核算下的供需匹配过程量化、PLE-ES供需象限矩阵的分析方法,分析国土空间资源配置过程下生态系统服务供需的数量关系和空间匹配特征,构建以生态系统服务供需平衡体系为核心的国土空间资源配置优化方法。结果表明:(1)2000年、2010年、2020年广西国土空间资源支持服务供需差(Q)均值为0.30,调节服务供需差(Q)均值为0.33,供给服务供需差(Q)均值为0.06,文化服务供需差(Q)均值为0.03。总体表现为支持服务和文化服务供不应求,调节服务和供给服务供过于求。配置质量方面除调节服务协调度(C)均值为0.16外,其余三类生态系统服务协调度(C)均值大于0.60,均表现为配置公平高效。(2)生产资源供需匹配关系以“高供给—低需求”区为主,生活资源以“低供给—低需求”区为主,生态资源以“低供给—低需求”“高供给—低需求”区为主。(3)以生态系统服务供需平衡关系为价值导向,将广西分为桂西资源富集区、桂东东融发展区与北部湾经济区三个资源配置优化一级单元,识别其国土空间资源源地和需求地,构建促进区域协同合作与资源合理利用的国土空间资源流转“一张图”。

本文引用格式

刘雨婷 , 覃盟琳 , 欧阳慧婷 , 蒋红波 , 吴欣芋 , 罗丁丁 . 基于生态系统服务供需平衡的国土空间资源配置优化[J]. 自然资源学报, 2024 , 39(6) : 1358 -1383 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20240607

Abstract

Under the background of vigorously promoting the territorial spatial planning in the New Era, the efficient, sustainable and fair allocation of territorial spatial resources have become the basic research topic that must be carried out. Taking Guangxi, which is located in the core area of ecological barrier in Southern China, as the study subject, this study used the quantitative supply and demand matching process under the accounting of ecosystem service value and the analytical method of PLE-ES supply and demand quadrant matrix. The objective was to analyze the quantitative relationship and spatial matching characteristics of supply and demand for ecosystem services under the process of territorial spatial resource allocation. This study aimed to construct an optimization method for territorial spatial resource allocation centered on the balance of supply and demand for ecosystem services. The results showed that: (1) In 2000, 2010 and 2020, the mean difference between supply and demand of Guangxi's territorial spatial resources support services (Q) was 0.30, the mean difference between supply and demand of regulating services (Q) was 0.33, the mean difference between supply and demand of supply services (Q) was 0.06, and the mean difference between supply and demand of cultural services (Q) was 0.03. The overall performance was that the demand of support services and cultural services exceeded supply, and the supply of regulating services and supply services exceeded demand. In terms of allocation quality, except for the regulating services coordination degree (C), which was 0.16, the other three types of services coordination degree (C) were greater than 0.60, indicating fair and efficient allocation. (2) The supply and demand matching relationship of productive resources in the study area were mainly in the "high-supply low-demand" area, the living resources were mainly in the "low-supply low-demand" area, and the ecological resources were mainly in the "low-supply low-demand" and "high-supply low-demand" areas. (3) Taking the supply and demand balance of ecosystem services as the value orientation, Guangxi was divided into three primary units for resources allocation optimization, namely the resources-rich area in Western Guangxi, the integrated development area in Eastern Guangxi, and the Beibu Gulf Economic area. Identified the supply source and demand destination of territorial spatial resources, and then constructed a "one map" of territorial spatial resources circulation that can promote regional collaboration and rational resources utilization.

国土空间资源作为优化国土空间开发保护格局的本底基础,提升其质效是深化“多规合一”改革,迈向空间治理现代化新征程的必然要求。随着中国城镇化进程迈入65%大关,过去20年城镇化率超高速增长与重外延扩张的粗放发展模式,导致大量国土空间资源供需冲突,国土空间资源面临产城分离、居住空间供给效率低、土地开发利用潜力低等配置失调低效难题[1]。当前,空间治理步入有为规划与有效市场相互促进的新发展阶段[2],空间资源的出让和管控要求更为严格[3],建立有序有效的国土空间资源配置体系以支持社会需求与土地多样化需要,保护生态脆弱和环境受损地区已成为重要挑战。
面对中国庞大治理规模下各区域多元化资源禀赋特征,学者们深入研究了国土空间资源配置优化的可行思路。传统研究多从改进土地市场的价格机制探讨资源配置优化逻辑,重点关注实现资源配置的经济效益最大化。例如,唐丽静等[4]提出构建指标再分配机制与奖励机制,将农业用途与非农业用途间相等的边际效益作为资源配置的最优条件;唐薇等[5]通过权衡土地影子价格与市场价格的关系寻找价格间的最佳配置资源均衡点;邓慧慧等[6]则构建了资源配置与“亩产效益”挂钩的激励约束机制,通过配置较少的土地资源支撑高效率的经济发展。然而,资源的有限性必然导致资源均衡量大于市场均衡量,在配置过程中可能出现市场失灵,导致资源配置的负外部性增加环境消极效应。因此,政府干预与公共治理是必要的。2019年中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于在国土空间规划中统筹划定落实三条控制线的指导意见》,以环境容量和生态承载力作为国土空间资源配置刚性管控底图的思路逐渐明确。当前研究开始综合考虑国土空间资源的生态经济协调发展,从自然资源产权界定[7]、自然资源资产保值增值[8]、提升国土空间资源配置效率[9]等角度破解市场失灵下疯狂的土地投机现象,在纵向指标分配基础上构建资源配置评价标准,为建立高效安全的资源配置优化路径提供建议。然而,在推进“三管制”“两平衡”用地管控过程中,多方利益相关者争夺空间资源指标,约束性指标层层分解下“一刀切”问题难以得到缓解。上述研究为国土空间资源配置优化的理论发展和区域实践筑牢根基,但无论是在资源配置目标上改变过去“重经济轻生态”的思维,还是在配置过程上“重底线约束轻资源效益”的转变[10],仍在一定程度上制约了资源配置的公平性,忽视了公平内涵背后各类资源主体的多样性。国土空间资源配置应当既是对资源进行开发利用的经济系统发展进化过程、对资源进行保护增值的生态系统自我调节过程,也是对资源进行均衡分配的社会系统和谐运行过程。因此,如何在生态文明背景下公平表达资源配置的成本计量和损失补偿[11],以高效、安全、公平三者有机统一为导向深入开展国土空间资源配置问题研究实属必要。
基于此,本文在现有研究维度基础上进行深化研究,提出通过生态系统服务的产生、流动、使用全过程建立经济、生态、社会三大系统间的因果联系。核心思想是构建生态系统服务供需平衡体系,以此为基础探索高效、安全、公平的国土空间资源配置优化方法。以广西为例,通过对研究区国土空间资源配置过程下生态系统服务供需匹配的数量关系与二者的空间匹配特征的详细分析,划分资源源地、需求地、流转路径,并提出差异化资源配置优化策略,旨在实现国土空间资源供给侧与需求侧高效、安全、公平配置,为新时期国土空间开发保护格局的构建提供新思路。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究区概况

广西壮族自治区(104°26'E~112°04'E,20°54'N~26°24'N)位于中国南部沿海地区,下辖14个地级市,陆域国土面积约达23.67万km2图1)。区域内矿产、海洋、森林等资源丰富,是陆海统筹和山海协作的关键空间载体。随着城镇化进程高速推进,1992—2016年,广西城市建成区面积扩大了878.6 km2,约为初期城市建成区面积的3.5倍,年均增长率为5.41%。截至2019年底,广西石漠化敏感区面积占全区总面积的8.14%,全区耕地面积较十年前减少了11229 km2。同时,受土壤类型多样性与地貌分布规律影响,各地市间存在较大的资源分布空间差异性[12,13]。其中,桂东南土地肥沃,适种性广,交通便利;桂西北广泛分布岩溶地貌,土壤保水能力差,易旱易涝。广西无论是在资源分布还是生境修复需求方面均具有显著的区域特征[14]。在当前全国实施“生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单‘三线一单’”背景下,探究广西资源配置优化方向,通过空间规划手段实现向高质量现代化发展和向高水平生态环境保护转型具有典型性,可为其他资源配置低效错位地区提供研究参考。
图1 研究区行政区域范围

注:本图基于自然资源部标准地图服务系统下载的标准地图制作,底图无修改,下同。

Fig. 1 Boundaries of the administrative area of the study area

1.2 数据来源与说明

选取2000年、2010年、2020年三个时间点进行讨论研究。其中土地利用规划资料来源于广西壮族自治区及各市国土空间规划成果(2021—2035年);社会数据来源于《广西统计年鉴》(2001—2021年)、《广西水资源公报》《广西生态环境统计年报》《广西气候公报》等;土地利用数据、行政边界、夜间灯光、NDVI、年均气温、人口密度数据来自中国科学院资源与环境科学数据中心云平台(http://www.resdc.cn/);道路交通、水系、居民点分布数据来自于国家地球系统科学数据中心(http://www.geodata.cn)。
在土地利用数据中,以中国多时期土地利用遥感监测数据集(CNLUCC)的土地利用分类系统下的7个一级地类与26个二级地类为依据,参考郭任忠等[15]、金贵等[16]、韩青等[17]的研究,在对国土空间资源具有自然生态系统的公益属性与社会经济系统的市场属性的理解上,将本文的国土空间资源定义为:在一定时间和条件下,可产生经济效益、形成支撑人类生产生活空间的各类自然因素与条件的总称。相较于土地资源,国土空间资源更强调资源的承载力与利用功能,是土地资源在三维环境的拓展延伸。国土空间资源分类过程旨在区分城镇开发、农业生产和生态治理等不同的组成单元,从而体现其开发利用的多样化形式。基于此,从生态、生产、生活三方面对国土空间资源多功能用途进行概括与表达,采取二级分类形式构建研究区国土空间资源的三生分类体系(表1)。
表1 国土空间资源三生分类与用地空间表现形式

Table 1 Classification of territorial spatial resources and spatial expression of land use

国土空间资源分类(PLE) 二级类 空间地类识别
生态资源 林地生态资源 有林地 灌木林 疏林地 其他林地
草地生态资源 高覆盖草地 中覆盖草地 低覆盖草地
水域生态资源 河渠 湖泊 水库坑塘 滩涂 滩地
自然保留地生态资源 盐碱地 沼泽地 沙地 裸地 其他未利用地
生产资源 农业生产资源 水田 旱地 果园 茶园 其他园地
工矿生产资源 工矿建设用地 采石场用地 仓储用地
生活资源 城市生活资源 城镇建设用地 交通道路、机场及特殊用地
乡村生活资源 村庄建设用地 农村道路

1.3 研究思路与方法

1.3.1 ES供需匹配与国土空间资源配置的理论联系

国土空间资源的客观属性决定了其配置规律。国土空间资源配置实质上是生态、经济、社会三大系统相互协调的过程中,人类根据自身期望,将所拥有的各种资源分配到不同用途。生态地理学中的“生态系统服务空间流动”的理论有助于揭示在三大系统相互作用下的国土空间资源配置过程[18]。生态系统服务(Ecosystem Services,ES)作为生态系统向经济、社会系统输入的物质和能量,形成了维持人类赖以生存的环境条件与效用,建立并量化了三大系统间复杂的因果联系。ES的空间流动连接了自然生态系统和社会经济系统,关注ES供给侧(Supply)和ES需求侧(Demand)匹配的数量与空间关系。国土空间资源配置直接影响ES的价值与功能,ES多种供需匹配关系发生变化是人类根据不断增长的物质文化需要对国土空间资源各功能用途进行分配组合,从而有选择地利用ES的结果。因此,将ES供需变化过程纳入国土空间资源配置研究中是维持与提高ES的一个必要步骤。同时,国土空间资源配置过程由相互作用的ES空间流动周期构成。在这个过程中,ES空间流动下所产生的ES供给、积累、损耗、消费各环节可以反映出生态系统资源的外溢、承载情况与经济社会系统资源的盈余、赤字情况;这些环节共同构成的供需匹配关系则强调整体与系统,反映出生态、经济、社会三大系统相互作用下国土空间资源与人类发展需求的互动情况,是国土空间资源配置的基础与关键,为国土空间资源配置优化提供理论支撑。

1.3.2 基于ES供需匹配的国土空间资源配置优化思路

国土空间资源配置的优化不能在背离消费市场运行的成本效益原则下谈资源的保护增值与均衡分配[19],也不应在破坏生态系统功能结构和社会系统稳定运行状态的情境下谈资源的开发利用[20]。以高效、安全、公平为导向的国土空间资源配置优化,通过多样的ES供需匹配关系建立生态、经济、社会三大系统影响国土空间资源配置的统一出发点。ES供需匹配可以从三个方面支撑国土空间资源配置优化思路(图2):第一,从ES供给方面来看,人们往往希望通过资源配置来最大化ES供给,以减少资源短缺。通过ES供给反映资源环境容量的承载情况与资源占用情况,从而推动ES从富余区向受益区流动,实现ES供给影响下的资源价值保护,降低资源配置的负面生态效应。第二,从ES需求方面来看,快速发展的城镇化推动国土空间资源用途转变,不断产生新的ES需求集聚中心。ES需求可以反映现期资源配置下人口经济活动强度。根据ES需求量化资源输入、加工、消费的市场链环效益,重点关注市场消费意愿影响下如何将有限的资源投入需求旺盛区,提高资源配置的效率。第三,从ES供需关系方面来看,供给与需求是一个有机整体,通过循环不断的价值传递进行相互联系。关注复杂多变的供需匹配关系,在供给与需求间建立了空间联系,使不同主体、不同空间位置下的资源在配置过程中发生良性连锁反应,从总体空间上满足经济活动与生态环境协调发展,产生整体均衡配置大于部分之和的协同共生效应。最终以ES供给价值、需求价值匹配并均衡的供需平衡关系表达“高效、安全、公平的资源配置=环境容量+市场调控+均衡分配”的恒等关系。
图2 ES供需匹配下的国土空间资源配置优化思路

Fig. 2 Optimization of territorial spatial resources allocation under ES supply and demand matching

(1)基于ES供需匹配框架的国土空间资源配置过程分解
基于ES供需匹配的国土空间资源配置过程可被分解如下(图3):国土空间资源配置过程存在的必要条件是空间资源被消耗(S>0),且存在需求(D>0)。当SD均大于0时,在一般城镇化进程中,空间资源由生态用途向生产生活用途转换,通常会出现生产、生活资源供不应求(S<D)或生态资源超前消耗,因此需要增强ES供给价值量(D′)以促进生态系统功能恢复;而在实施生态修复保护进程中国土空间资源配置必须统筹分配生态、生产、生活三生资源,从而提升生态产品供给能力,实现生产、生活资源效益增值,成为新生空间资源。在此进程下,生态系统的承载能力满足资源消费需求(S>D),但ES供给存在盈余,同样需要在空间上传递潜在ES需求价值量(S′)以优化国土空间资源配置;ES供需以“流量”的状态表征国土空间资源配置的价值量,当S=D且ES供给量未突破ES承载能力时,空间资源开发利用恰好满足了资源消费需求,各主体均衡分配国土空间资源,且即便供需结构发生变化,ES仍可在一段时间内支撑社会经济发展,则达到空间资源配置的高效、安全、公平状态。空间资源在功能用途与流动方向上达到均衡,在价值方面得到保值增值。
图3 基于ES供需匹配框架的国土空间资源配置分解

Fig. 3 Decomposition of territorial spatial resources allocation based on the ES supply-demand matching framework

(2)ES供需匹配与国土空间资源配置的响应关系
目前,关于ES供需的研究主要基于支持服务、调节服务、供给服务与文化服务四项ES亚类的供需情况展开,但各类ES之间不是完全相互独立的,一些ES可能影响或包含另一些ES过程,正是多元ES的集聚与协调配合才满足了多样化的空间用途,形成各类国土空间资源。因此,只有建立各ES与各类国土空间资源(PLE)的相关性与差异程度对应关系,才能更有效地使ES供需匹配关系直接指导PLE配置。通过对重要性显著的PLE-ES关系优先进行资源配置,可以最有效地反映生态、经济、社会系统的耦合情况,最大限度地减少市场失灵下的资源配置负外部性和指标抢夺下的资源浪费,使ES供需平衡关系高效服务于国土空间资源的高效、安全、公平配置。本文选取水土保持、固碳释氧、食物生产、居住、交通与公共服务承载功能等8项ES小类,参考吕悦风[21]、冯晓玙等[22]、吴英迪等[23]研究构建ES供需匹配下的资源配置特征表(表2)。
表2 ES供需匹配下PLE配置重要性特征

Table 2 The importance characteristics of PLE allocation under ES supply-demand matching

ES分类 供需流动机制 驱动因素 供给区 需求区 PLE配置重要性
ES亚类 ES小类
支持
服务
水土保持 存在时间流动 自然型 森林、湿地、水域 森林、湿地、水域、耕地、平原 生态资源 极重要
生产资源 较重要
生活资源 较重要
生物
多样性
存在时空双重
流动
自然型 森林、湿地、草地、自然栖息地 森林、耕地、种植区、湿地、自然栖息地 生态资源 极重要
生产资源 较重要
生活资源 不重要
调节
服务
固碳释氧 存在时空双重
流动
自然型 森林、湿地、草地、水域 较易受气候变化影响的地区 生态资源 极重要
生产资源 较重要
生活资源 较重要
供给
服务
食物生产 存在空间定向
流动
市场型 林地、耕地、种植区 当地消费或人为运输至加工区 生态资源 不重要
生产资源 极重要
生活资源 较重要
原材料
生产
存在空间定向
流动
市场型 林地、草地 当地消费或人为运输至加工区 生态资源 不重要
生产资源 极重要
生活资源 较重要
水资源
供给
存在空间定向
流动
自然型 水域、森林、湿地、草地 居民区、工业区、种植区 生态资源 较重要
生产资源 极重要
生活资源 极重要
文化
服务
居住、交通与公共服务承载功能 存在时空双重
流动
市场型 城市建成区 居民区、工业区 生态资源 不重要
生产资源 较重要
生活资源 极重要
美学欣赏 存在时空双重流动,主要以信息流传递 市场型 城市建成区、风景名胜区 居民区 生态资源 不重要
生产资源 较重要
生活资源 极重要

1.3.3 基于ES供需平衡的国土空间资源配置优化方法

在上述基于ES供需匹配的国土空间资源配置优化思路基础上,以研究期间研究区PLE资源分布情况与各期资源变换情况为底图,提出通过“三步走”构建以ES供需平衡为核心的国土空间资源配置优化方法:首先,建立ES价值量核算指标体系量化分解资源配置下的ES供需过程,利用ES供需差(Q)、供需均衡度(C)表征国土空间资源配置过程下ES供需匹配的数量关系;其次,引入PLE—ES供需空间关系矩阵评价资源间供需流动方向与强度,根据ES与PLE的相关性和差异程度对应关系,反映研究区国土空间资源配置与ES供需的空间匹配特征;最后,根据前文国土空间资源配置过程下ES供需的数量关系和空间匹配特征,总结国土空间资源各ES供需匹配关系变化与各资源间ES供需流转情况,以供需平衡体系为核心指导资源配置作用方向与空间转移规律,划分资源配置优化一级单元,判断各资源ES源区与需求区,并对一级单元下各城市在分工协作与资源用途引导以及广西全域资源分类配置方面提出相应优化策略。
(1)资源利用变化情况核算
为量化表达研究期间各类型国土空间资源实际利用变化情况,为后续提出研究区差异化资源配置优化策略提供底图,引入“资源变化率”和“资源交换变量”两个概念分别反映PLE资源利用趋势及变化规律与二级类下各类型资源利用动态演变的数量信息。资源变化率表示不同类型资源间相互转换情况,对预测未来资源利用变化趋势有积极作用,其计算公式如下:
i j = S i j S i × 100 %
式中:Sij为某一时期资源类型i变化为资源类型j的面积(km2);Si为变化前资源类型i的面积(km2)。资源交换变量表示某类型资源在研究期前后的变化情况,公式如下[24]
i = S i - + S i + S i
式中:Si-Si+分别表示其他类型转为i类型资源的面积和i类型转为其他类型资源的面积(km2);Si为转移前的面积(km2)。当交换变量值较大时说明研究区的资源利用活跃程度大,资源利用转移频繁。
(2)基于价值量核算的ES供需匹配过程量化
考虑研究区资源现状条件、总体定位与数据可获取性,为不同国土空间资源要素与人为活动所决定的资源配置过程下ES供需匹配数量关系构建ES供需匹配过程核算体系(表3)。
表3 ES供需匹配过程核算体系

Table 3 ES supply and demand matching process accounting system

ES分类 表征指标 供给/需求 核算方法 参数说明
支持
服务
水土保持 供给 A c = R × K × L × S ( 1 - C × P ) Ac为年平均水土保持量 [t/(km2·a)];Ar为实际土壤侵蚀量 [t/(km2·a)];R为降雨侵蚀力因子(MJ·mm·hm-2·h-1·a-1);K为土壤可蚀性因子(MJ-1·mm-1·t·h);LS为地形因子;C为植被覆盖因子;P为土壤保持因子[25]
需求 A r = R × K × L × S × C × P
生物
多样性
供给 E S V i j = K i j × S i ESVij为第i类生态系统服务第j类ES供给价值(元);Kij为第i类生态系统单位面积对第j类ES价值当量(元/km2);Si为第i类土地生态类型的面积(km2[26]
需求 E = ( R i ,   P j ) E为生态需求;R为对于资源的需要;P为接受废弃物的需要
调节
服务
固碳释氧 供给 C = C a b o v e + C b e l o w + C s o i l + C d e a d C为固碳总量(t);CaboveCbelowCsoilCdead为地上、地下、土壤、死亡有机质碳储量(t)
需求 D c p = D p c f c × N p o p Dcp为固碳需求量(t);Dpcfc为人均碳排放量(t/人);Npop为人口数量(人)
供给
服务
食物生产 供给 F S = S f + S v + S m FS为食物供给量(t);Sf为粮食产量(t);Sv为蔬菜产量(t);Sm为肉类蛋禽类产量(t)[27]
需求 F D = D p c f c × N p o p FD为食物需求量(t);Dpcfc为人均食物需求量(t/人);Npop为人口数量(人)[28]
原材料
生产
供给 E S V i j = K i j × S i 同上述参数说明
需求 D r m = D p c f c × N p o p Drm为原材料需求量(t);Dpcfc为人均原材料需求量(t/人);Npop为人口数量(人)
水资源
供给
供给 E S V i j = K i j × S i 同上述参数说明
需求 D w a t e r = D a g r + D i n d + D p u b + D r e s + D e c o Dwater为需水总量(t);Dagr为农业需水(t);Dind为工业需水(t);Dpub为城镇公共用水(t);Dres为居民生活用水(t);Deco为生态环境用水(t)[29]
文化
服务
居住、交通与公共服务承载功能 供给 U C = C i × l g P i × l g E i UC为城镇建设承载能力;Ci表示建设用地比例(%);Pi表示人口密度(人/km2);Ei表示经济密度(亿元/km2
需求 L D I = X 1 + l g X 2 + l g X 3 LDI为土地开发指数;X1X2X3分别代表土地利用综合程度、人口密度(人/km2)、地均GDP(亿元/km2
美学欣赏 供给 E S V i j = K i j × S i 同上述参数说明
需求 D E n t = P × C × V j ¯ DEnt为美学欣赏服务需求量(元);P为人口总量(人);C为人均绿地面积(14.8×10-6 km2/人);Vj为单位面积第j类地类美学欣赏价值(元/km2

注:由于各ES指标量纲不同,为便于计算与叠加分析,将所有数据空间分辨率统一为1 km,并对ES价值量化结果进行归一化处理,随后计算研究区每一个像元不同ES的价值总量。

ES供需匹配关系将资源供给与消费需求相结合,关注国土空间资源在自然生态系统与社会经济系统间流动配置的全过程,包含了ES供给(S)、ES需求(D)、ES未来所需供给(D′)、ES潜在需求(S′)四个变量,分别以S′、D′值与ES供需协调度来表征资源供给与资源消费需求这两个资源配置环节之间的ES供需匹配数量关系与资源配置的均衡状态[30],具体计算公式如下:
Q i = , S ' i , ,   , 0 , D ' i , ,  
式中:Qi为1 km网格i的资源供需关系;SiDi为网格i标准化后的ES供需差值。
C i = S i × D i ( S i + D i ) / 2 2
式中:Ci为1 km网格i的ES供需协调度;SiDi分别为网格i标准化后的ES供给值和需求值,区间值范围为 [0,1]。当Ci=1时,ES空间流动循环畅通,供需匹配良好协调,区域国土空间资源配置达到最佳公平高效,当Ci=0时,ES空间流动受阻,供需不匹配,存在ES的损耗与衰减,区域国土空间资源配置完全失调低效。本文借鉴Ma等[31]、管青春等[32]的相关研究,将Ci划分为10级。
C i = 0 ,   0.1 0.1 ,   0.2 0.2 ,   0.3 0.3 ,   0.4 0.4 ,   0.5   C i = 0.5 ,   0.6 0.6 ,   0.7 0.7 ,   0.8 0.8 ,   0.9 0.9 ,   1.0
(3)PLE-ES空间对应关系
将研究区划分为237642个1 km网格,以网格为单位分析PLE与ES供需之间的空间关系,在计算每个网格四大ES供给与需求总量时,主要根据表2的PLE-ES对应关系,确定PLE的ES重要性占比。计算总量时以“极重要”占50%,“较重要”占30%,“不重要”占20%的占比对三类资源的ES供需价值总量进行Z·score标准化,以标准化后的ES需求为x轴、ES供给为y轴构建二维矩阵。按照四类供需匹配类型:高S—Dx>0,y>0)、高S—Dx<0,y>0)、低S—Dx>0,y<0)、低S—Dx<0,y<0)划分矩阵4象限[33],基于4象限分布情况为PLE三类资源分别建立供需象限矩阵。Z·score标准化公式如下:
x = ( x i - x - ) / s
式中:xZ·score标准化后的供给价值量或需求价值量;xi为网格i的供给价值量或需求价值量; x -为研究区平均值;s为研究区标准差。
x - = 1 n i = 1 n ( x i - x - )
s = 1 n i = 1 n ( x i - x - )
(4)PLE-ES供需平衡矩阵
通过叠加PLE三类资源的象限矩阵,比较PLE间各项ES的输出能力与输入需求,评价PLE间各地级市ES需要输入程度与可输出程度。分值设定为 [-3, 3] 分,将PLE间无输出能力与输入需求的ES赋值为0分,PLE间最低输出能力与最小输入需求的ES赋值为1与-1,PLE间中等输出能力与中等输入需求的ES赋值为2与-2,PLE间最高输出能力与最大输入需求的ES赋值为3与-3,最终建立PLE-ES供需平衡矩阵[34],可视化资源配置与ES供需的空间匹配关系,以供需平衡作为配置优化的核心,将ES供给盈余城市划定为PLE源区,将有ES需求城市划定为PLE需求区,以反映各市之间资源配置优化方向。

2 结果分析

2.1 广西国土空间资源变化情况

广西2000年、2010年、2020年各类型国土空间资源分布及变化情况如图4表4所示。研究时段内,2000—2010年,草地生态资源变化面积最大,减少了356 km2;其次是水域生态资源和农业生产资源,分别增加了292 km2和减少了279 km2。这三种类型资源交换变量值为0.04、0.06和0.03,均远低于该时段变量平均值,说明资源的变化主要表现为该类型净数量的增加或减少。资源交换变量值最大的是自然保留地生态资源,为0.12,但面积仅减少了9 km2,这表明该资源变化主要表现为资源类别间的转换或空间位置的转移。工矿生产资源与城市生活资源交换变量值分别为0.91与0.33,资源利用活跃程度较高。其余类型资源数量与空间位置变化均不明显;2010—2020年,林地生态资源变化面积最大,减少了6810 km2,其次是农业生产资源和工矿生产资源,分别增加了4977 km2和1271 km2。其中,林地生态资源交换变量值为0.31,表明该时段资源总变化量几乎等于净变化量。所有类型中,工矿生产资源和自然保留地生态资源交换变量值分别为3.43和5.91,为该时段利用活跃程度最大的两类资源。从图5可以看出,2010—2020年国土空间资源三生类型间变化活跃程度明显大于2000—2010年活跃程度。2000—2010年主要表现为生活资源变换为生产资源,变换率为3.02%,主要分布于百色市中部、南宁市中北部与来宾市西部(图5a);2010—2020年,有41.30%的生活资源变换为生产资源,主要分布在百色市西林县与隆林县、各地级市中心城区建设用地周边范围(图5b),其次为32.16%的生产资源变换为生态资源,表明受到生态环境保护政策约束和对环境治理与经济发展辩证关系的正视,开始有序实施生态退耕。
图4 2000年、2010年、2020年广西国土空间资源分布

Fig. 4 Distribution of territorial spatial resources in Guangxi in 2000, 2010 and 2020

表4 2000—2020年各类国土空间资源交换变化情况

Table 4 Changes in the exchange between various types of territorial spatial resources, 2000-2020

国土空间
资源分类
2000—2010年 2010—2020年
面积
变化/km2
资源
交换变量
资源
变换率/%
面积
变化/km2
资源
交换变量
资源
变换率/%
生态资源 林地生态
资源
57 0.01 →生产资源:0.34
→生活资源:0.05
-6810 0.31 →生产资源:12.83
→生活资源:0.49
草地生态
资源
-356 0.04 221 0.69
水域生态
资源
292 0.06 -200 0.58
自然保留地生态资源 -9 0.12 178 5.91
生产资源 农业生产
资源
-279 0.03 →生态资源:0.97
→生活资源:0.47
4977 0.85 →生态资源:32.16
→生活资源:4.11
工矿生产
资源
181 0.91 1271 3.43
生活资源 城市生活
资源
176 0.33 →生态资源:0.83
→生产资源:3.02
382 0.75 →生态资源:17.95
→生产资源:41.30
乡村生活
资源
-62 0.08 -19 1.46
图5 2000—2020年广西国土空间资源交换情况

Fig. 5 Exchanges between territorial spatial resources in Guangxi, 2000-2020

2.2 广西国土空间资源配置过程下ES供需匹配数量关系

2.2.1 支持服务供需匹配数量关系

在国土空间资源支持服务方面(图6),2000—2020年支持服务供给高值区主要零散分布在百色市东部,低值区主要分布在研究区内来宾市中部。从资源类型来看,林地、草地生态资源的支持服务供给能力较高,城乡生活资源支持服务供给能力弱,但需求程度较大;2000年河池市南部、百色市北部地区支持服务需求较大;资源支持服务供需匹配情况呈现“东南较平衡,西北亏损”的空间格局。2000年、2010年、2020年支持服务供需差(Q)的均值为0.16(D′)、0.25(D′)、0.19(D′),表明广西支持服务整体上不能够满足内部的需求。2000年、2010年与2020年,广西支持服务供给总量均少于需求总量,2010年支持服务供不应求情况最为严重。2000—2020年支持服务供需盈余区较少,供需平衡区呈现斑块状,大部分地区供需矛盾凸显。
图6 2000—2020年广西支持服务供需关系变化情况

Fig. 6 Changes in supply and demand for support services in Guangxi, 2000-2020

通过计算得到,2000年、2010年、2020年广西全域支持服务供需协调度(C)平均值为0.87(良好公平高效)、0.81(良好公平高效)、0.77(中级公平高效),表明当前全域空间资源支持服务ES空间流动循环畅通,供需匹配良好,资源配置表现为良性循环的状态。从面积分布上看,2000年、2010年与2020年资源配置公平高效状态在总体配置质量中占比均大于90%,分别为225494 km2、215460 km2与207047 km2,配置为失调低效状态的资源面积虽在总体资源中占比较小,但面积在逐年增加,增长率为8.19%;从空间分异上看,支持服务供需协调度呈现中部低四周高的空间格局(图7)。其中,柳州市中北部、梧州市西部与崇左市西南部在2000年、2010年与2020年支持服务配置均处于优质公平高效状态,南宁市与贵港市中心城区支持服务配置均处于完全失调低效状态。广西支持服务总体供不应求,但配置质量已达到较公平高效水平,说明全域支持服务供给能力不足,亟需健全生态支持保护机制,减少人为干扰下的支持供给能力减弱与生态资源滥用。
图7 2000—2020年广西支持服务配置质量分析

Fig. 7 Analysis of the quality of support services allocation in Guangxi, 2000-2020

2.2.2 调节服务供需匹配数量关系

在空间资源调节服务方面(图8),2000—2020年调节服务供给高值区主要分布在研究区桂北生态屏障、十万大山山脉与近海域湿地处。从资源类型来看,草地生态资源与农业生产资源调节服务供给能力较高,水域生态资源与城乡生活资源调节服务供给能力弱,但需求程度较大;调节服务需求空间与城镇建设空间扩张方向基本重合;资源调节服务供需匹配情况如图8所示,总体呈现“中部亏损,四周盈余”的空间格局。2000年、2010年、2020年调节服务供需差(Q)均值为0.34(S′)、0.46(S′)、0.19(S′)。2000年、2010年与2020年,广西调节服务需求总量均少于供给总量,2020年供给盈余情况有所减缓,供求平衡面积增加。
图8 2000—2020年广西调节服务供需关系变化情况

Fig. 8 Changes in supply and demand for regulating services in Guangxi, 2000-2020

通过计算得到,2000年、2010年、2020年广西全域调节服务供需协调度(C)平均值为0.07(完全失调低效)、0.12(极度失调低效)、0.13(极度失调低效),表明当前全域空间资源调节服务供需不匹配,调节服务在传递转移过程中供给价值存在损耗。从面积分布上看,2000年、2010年与2020年资源配置完全失调低效状态在总体配置质量中占比均较大,分别为89.7%、81.7%与84.7%。在2000年与2010年,没有区域达到调节服务优质公平高效配置,2020年的优质公平高效配置面积为5 km2,主要分布在各地级市行政范围内城乡交接地带;从空间分异上看,调节服务供需协调度呈现“沿中心城区扩张方向减弱”的空间格局(图9)。其中,南宁、柳州、贵港、桂林调节服务处于公平高效配置状态并逐年增强配置质量,百色与河池调节服务供给盈余较多,存在配置低效情况。
图9 2000—2020年广西调节服务配置质量分析

Fig. 9 Analysis of the quality of regulating services allocation in Guangxi, 2000-2020

2.2.3 供给服务供需匹配数量关系

在供给服务方面(图10),供给服务供给高值区主要分布在来宾市中部与贵港市西部,低值区主要分布在河池市西南部。从资源利用类型视角,农业生产资源与工矿生产资源的供给服务供给能力较高,林地生态资源供给服务供给能力较弱;供给服务需求的空间特征如图10所示,2000年与2010年,南宁市与贵港市供给服务的需求较大,2020年南宁市对供给服务需求有所减弱,百色市西北部对供给服务需求量增加;供给服务供需匹配情况总体呈现出供给总量大于需求总量。2000年、2010年、2020年供给服务供需差(Q)均值为0.04(S′)、0.03(S′)、0.11(S′),总体表现为“中部与东北部低、四周高”的空间格局。2000年、2010年广西供需盈余区主要分布在崇左市、北海市与梧州市,大部分地区供给服务供需平衡,南宁市、贵港市与桂林市存在轻度供给不足情况。2020年由于供给服务需求增长不显著,供给不足区域面积缩小,供需矛盾缓解。
图10 2000—2020年广西供给服务供需关系变化情况

Fig. 10 Changes in supply and demand for supply services in Guangxi, 2000-2020

通过计算得到,2000年、2010年、2020年广西全域供给服务供需协调度(C)平均值为0.75(中级公平高效)、0.77(中级公平高效)、0.51(基本公平高效),表明当前全域空间资源供给服务供需匹配关系一般,资源配置仅可以勉强维持平稳状态,一旦出现产业转型或大面积农田重新划定,该状态将被打破。从面积分布上看,2000年、2010年资源公平高效状态在总体配置质量中占比较大,占比均为75%左右,所占面积分别为178346 km2、177783 km2;2020年资源失调低效状态占比最大,占比为67.4%,所占面积为159034 km2。2010—2020年,供给服务配置完全失调低效区域面积增加了5803 km2,占2020年完全失调低效区域的96.3%。配置优质高效公平区域也大幅减少,减少了2010年的75.0%,均表现出2020年区域供给服务配置质量大幅下降,亟需缓解供需矛盾供需;从空间分异上看,供给服务供需协调度呈现“西南与东南弱,中北部强”的空间格局(图11)。配置质量差异与人口集聚区、第一、二产业分布区布局密切相关,2000—2010年柳州、南宁、钦州基本实现全域供给服务配置公平高效,但部分区域受到农产品加工集聚区建设的影响,供给服务现有供给能力暂时无法满足需求的大幅增加;在2010—2020年,仅南宁市与柳州市能基本保证供给服务配置公平高效,崇左市、来宾市与贺州市资源配置质量大幅下降,无法实现供需平衡配置。
图11 2000—2020年广西供给服务配置质量分析

Fig. 11 Analysis of the quality of supply services allocation in Guangxi, 2000-2020

2.2.4 文化服务供需匹配数量关系

在文化服务方面(图12),2000—2020年文化服务供给的高值区主要分布在全域的城镇建设带,与人口分布区域关系密切,资源类型主要为城乡生活资源。中低值区主要位于与人口活动相关的农产品区、工业园与具有游玩观赏价值的自然保护区等;文化服务高需求空间主要分布在具有发展潜力,需要发展的城镇建设区与农村居民点区域,并沿主要道路交通向四周减少需求。2000—2020年,南宁都市圈、柳州都市圈与北部湾都市圈由于城镇化发展与持续活跃的人口,文化服务需求总量持续增加;文化服务供需匹配情况如图12所示,2000年、2010年、2020年文化服务供需差(Q)均值为0.17(D′)、0.02(S′)、0.04(S′),供不应求空间格局沿城镇发展方向分布。2000—2020年广西文化服务供需盈余区主要分布在南宁市、柳州市、桂林市三市的中心城区,可以看出这三市作为广西发展的经济重心地位已基本确立。2010年较2000年,文化服务供需比增加,河池市、柳州市与桂林市存在轻度供给不足情况。该现象在2020年得到缓解,受新时期空间规划影响,城镇建设无序扩张情况得到改善。
图12 2000—2020年广西文化服务供需关系变化情况

Fig. 12 Changes of supply and demand for cultural services in Guangxi, 2000-2020

2000年、2010年、2020年广西全域文化服务供需协调度(C)平均值为0.61(初级公平高效)、0.89(良好公平高效)、0.53(基本公平高效),全域空间资源文化服务供需匹配关系有所缓解,资源配置在2000—2010年得到质量改善,但在2010—2020年质量下降,ES空间流动循环可持续能力降低。从面积分布上看,2000年、2020年资源失调低效状态在总体配置质量中占比较大,占比61.3%、67.4%,所占面积分别为144613 km2、157746 km2;2010年资源高效公平状态占比最大,占比达99.8%,全域基本实现文化服务配置高效公平。2010—2020年,文化服务配置完全失调低效区域面积大幅增加,占2020年完全失调低效区域的99.7%。主要原因为2010—2020年社会经济快速发展,人口快速增长与城乡生活资源滥用,进而导致文化服务供给能力快速下降,但需求总量激增,供需不均衡,资源配置效率低下。从空间分异上看(图13),不同年份文化服务供需协调度变化较大。2000—2020年文化服务配置公平高效区域分布始终主要集中在各地级市主城区处,在2010年,全域基本实现了文化服务配置公平高效,但在2020年配置质量大幅下降,其中河池市与防城港市资源配置极度失调低效,百色市受到产业转型影响,资源配置质量较2000年有所改善。
图13 2000—2020年广西文化服务配置质量分析

Fig. 13 Analysis of the quality of cultural services allocation in Guangxi, 2000-2020

2.3 广西国土空间资源配置与ES供需的空间匹配关系

根据图14分析2000—2020年各ES变化情况与PLE-ES间重要性结构,得出生态资源配置主要以支持服务、调节服务供需匹配为主,生态资源以供给服务为主,生活资源以文化服务为主。从空间象限上看(图15~图17),生产资源、生活资源ES“低供给—低需求”区主要分布在百色市、河池市,这些地区人类活动少,工业发展缓慢,适宜发展第一产业,来宾市与防城港市在生活资源供需方面也属于“低供给—低需求”区,但在生产资源上属于“高供给—低需求”区,二市以水田、旱地、低覆盖草地为主,具有较好的农牧业发展基础;生态资源ES“低供给—低需求”区主要分布在北海市、钦州市、贵港市和崇左市,这些地区以林草资源分布稀疏,植被稀少,自然环境基础一般,ES供需均较低;生产资源ES供需“高供给—高需求”区主要分布于桂林市、贵港市、南宁市,但三市生产资源ES供需仍处于供不应求状态;生活资源“高供给—高需求”区主要分布在南宁市、北海市、钦州市、贵港市与玉林市,这些地区近几年社会经济快速发展,人口集聚与流动频繁,供给与需求均较高;生态资源“高供给—高需求”区主要分布在桂林市、河池市与百色市,这些地区以高覆盖度草地、有林地、灌木林为主,构成桂北重要生态屏障。
图14 2000—2020年广西PLE-ES空间关系与重要性结构

Fig. 14 PLE-ES spatial relationship and importance structure in Guangxi, 2000-2020

图15 2000—2020年广西各城市生产资源供需情况

Fig. 15 Supply and demand for productive resources by city in Guangxi, 2000-2020

图16 2000—2020年广西各城市生活资源供需情况

Fig. 16 Supply and demand for living resources by city in Guangxi, 2000-2020

图17 2000—2020年广西各城市生态资源供需情况

Fig. 17 Supply and demand for ecological resources by city in Guangxi, 2000-2020

基于上文研究区14个地级市PLE-ES供需空间象限图,评价各市不同资源间ES输入与输出能力,构建PLE-ES供需匹配矩阵(表5),通过矩阵表可以得出百色、河池、崇左三市生产、生活资源综合供需能力较弱,南宁市生产资源ES需求较大,防城港市、钦州市与北海市均属于生产资源ES供给能力较高但需求较小,来宾、玉林、梧州市生产资源ES供给能力较强,需求较少,贺州、梧州、玉林、贵港四市生态资源ES需求均较低。
表5 广西PLE-ES供需匹配矩阵

Table 5 PLE-ES supply and demand matrix in Guangxi

国土空间资源间ES供需匹配情况 生产资源 生活资源 生态资源
2000年 2010年 2020年 2000年 2010年 2020年 2000年 2010年 2020年
百色 2,0 2,0 0,-1 1,0 1,0 1,0 0,-1 0,-1 0,-2
崇左 2,0 2,0 2,0 0,-1 0,-1 1,0 1,0 1,0 2,0
河池 2,0 2,0 1,0 1,0 1,0 2,0 0,-1 0,0 0,-1
北海 2,0 1,0 1,0 0,-1 0,-1 0,-1 1,0 2,0 2,0
防城港 3,0 2,0 2,0 1,0 0,0 1,0 2,0 1,0 2,0
南宁 0,-2 0,-3 0,-1 0,-1 0,-1 0,-2 1,0 0,-2 1,0
钦州 1,0 2,0 1,0 0,-1 0,-1 0,0 2,0 1,0 2,0
贵港 0,-2 0,-2 0,-1 0,-1 0,-1 0,-2 1,0 1,0 1,0
桂林 0,-2 0,-2 0,-2 0,0 0,-1 1,0 0,-1 1,0 0,-1
贺州 3,0 2,0 1,0 1,0 2,0 1,0 2,0 1,0 2,0
来宾 2,0 1,0 1,0 0,-1 0,-1 0,0 1,0 2,0 2,0
柳州 0,-1 1,0 1,0 0,0 0,-1 0,0 0,-2 2,0 2,0
梧州 3,0 1,0 1,0 1,0 0,0 0,-1 2,0 2,0 2,0
玉林 1,0 0,0 1,0 0,-1 0,-2 0,-1 2,0 0,-1 2,0

注:白色表示有ES需求,浅蓝表示有ES供给盈余,灰蓝表示供需平衡。

2.4 广西国土空间资源配置优化方向

依据研究期间资源分布情况将广西划分为桂西资源富集区、北部湾经济区与桂东东融发展区三个配置优化一级单元。通过前文ES-PLE数量关系与空间关系分解,基于广西PLE-ES供需匹配关系矩阵,分析区域间ES供需流动的方向与匹配特征,以供需匹配下ES的供需平衡为核心,将各资源ES综合供给能力高值且存在盈余区域确定为资源配置源地;将ES综合需求旺盛,易受到自然生态、社会经济系统变量影响,需要通过输入ES实现资源价值增益的区域确定为资源配置需求地;将可以实现ES在供给方与受益方之间传递转移且不损耗ES价值的空间途径确定为资源配置的流转通道。其中,生态资源支持、调节服务主要通过动物迁徙通道、河流高生态价值通道转移流通;生产资源供给服务主要沿河流、一级道路进行价值转移;生活资源文化服务则主要通过一、二级道路加快ES传递转移流速。基于此,总结三个配置单元下PLE资源ES供需平衡实现路径与ES供需流转情况,从分工协作与资源用途引导两方面提出各配置优化一级单元具体优化策略(图18)。
图18 基于ES供需平衡的广西国土空间资源配置调整

Fig. 18 Adjustment of territorial spatial resources allocation based on ES supply and demand balance in Guangxi

对于桂西资源富集区,其生态本底较好,经济发展较落后,但具有巨大的发展潜力。在分工协作方面,崇左市靠近生活资源供给外溢的北部湾经济区,作为生活资源需求地,崇左市能够为人口饱和地区的发展提供空间支撑,有条件并需要加强在地文化服务供给,并与周边区域建立更为稳定的ES流动。河池市生态基底良好,支持服务与调节服务供给存在盈余,可作为生态资源源地为其他地区供给ES。百色市四大服务供给能力均不满足需求,其中供给服务供需匹配数量关系最差,作为生产资源需求地,百色市亟需从周边地市输入ES以支持社会经济活动开展。总体而言,桂西资源富集区生境破碎斑块较多,景观形态受道路分割,这阻碍了ES的流通。未来,可利用三市丰富的矿业资源与生态本底推进产业与市场一体化,发展生态产业以增强区域凝聚力,实现区域自我发展。想要实现区域的ES供需平衡,主要可利用红水河与汕头—昆明高速公路索取桂东东融发展区多余的生产资源,利用广州—昆明高速公路与北部湾经济区联系,传输流通生态、生活资源;在资源用途引导方面,桂西资源富集区未来可以继续利用优秀的生态本底打造特色农林产品基地,并借助与北部湾经济区连通道路发展国际旅游康养产业,提升区域竞争力。同时,应重视红水河水土流失与荒漠化治理,依托红水河流势发展产业链,实现产业升级,推动区域经济的可持续发展。
北部湾经济区辖防城港、南宁、钦州、北海四市。在分工协作方面,四市的支持与调节服务需求均相对较小,其中防城港与钦州市生态资源ES供给能力处于中等水平,可以作为生态资源源地为邻近地区供给生态资源,输入支持与调节服务。从ES空间流动路径上来看,北部湾经济区与其他区域主要利用南宁—友谊关高速公路、兰州—海口高速公路、泉州—南宁高速公路与广州—昆明高速公路向外输出盈余的文化服务,通过传递转移部分ES,让生态资源承载容量大、生活资源发展需求旺盛的地区承担高强度的文化服务活动,以此联系桂西资源富集区与桂东东融发展区;在资源用途引导方面,北部湾经济区已形成一定的区域协作意识。在城市群、陆海统筹发展等概念兴起的背景下,北部湾经济区产生向海发展思维,利用特殊的湾区地理优势构建循环高效、竞争力强的城乡生活资源体系。未来应继续推动高速路网建设以加强区域协作,为其生活资源ES跨区域、跨尺度转移寻求合适发展方向。
桂东东融发展区地理位置优越。在分工协作方面,来宾、玉林、梧州生产资源ES供给能力较强,需求较少,因此可作为生产资源源地向邻近地区输入ES。贺州、梧州、玉林的生态资源支持、调节服务需求较低,但具有中等供给水平,可作为生态资源源地将ES流入供给紧张区。桂东东融发展区与其他区域通过郁江、南流江与泉州—南宁高速获取北部湾经济区盈余的文化服务。其向东靠近粤港澳大湾区,利用汕头—昆明高速公路联系,打造3小时交通圈,该ES流转通道受社会经济发展速率影响,文化服务输入流速大于靠近北部湾经济区的生活资源需求地;在资源用途引导方面,桂东东融发展区水系丰富,形成了河网,道路交通设施也较完善,易增强各生产斑块之间的关联,形成完整的生产资源发展链。为了充分提升水网建设能力,增加生态服务流通性,未来可采取措施改善林地、草地生态资源的环境承载能力。
从广西整体来看,全域应逐步形成国土空间资源的分类配置。在现有生态、生产、生活资源基础上进一步根据ES供需平衡关系对PLE资源核心、一般、过渡重要性等级进行判定。在达到供需平衡关系下,ES仍可能存在“高供给高需求”“高供给低需求”与“低供给低需求”的供需匹配数量关系。其中,高供给高需求的资源表示ES供给与人类活动需求平衡,该空间长时间内不易更改用地性质,空间上的活动稳步进行,因此划分为核心资源;高供给低需求的资源表示着ES在流动过程中存在盈余,本底资源丰富但空间需求较低,因此划分为一般资源;低供给低需求的资源表示着该空间在未来某段时间内需要转型,受到自身空间与本底资源约束,未来可能通过转变用地性质等方式改变失衡状态,因此划分为过渡资源。未来可基于细分的三种供需平衡模式考虑将桂西桂北生态屏障划定为核心生态资源,划定核心控制区并将其作为生态资源源地,进一步提升ES稳定性与生境质量。将桂西南、十万大山、北部湾沿海、桂东桂中桂东南划定的生态功能区划定为一般生态资源,其余生态资源作为过渡资源,在满足广西生态安全情境下存在ES的良性衰减与价值累积,未来可转变为生产、生活资源,整体形成弹性、可自我保护的生态空间格局;在生产资源配置方面,将全区6个农业主产区与12个产业优势区划分为生产核心资源,并在核心生产资源外设有少量生活性活动,具备公共服务设施的一定空间范围内划定核心控制区,保障核心资源的供给服务不受土地开发的破坏。普通耕地作为一般生产资源,保障耕地面积的稳定,利用ES供给不足的过渡生产资源形成产业链;在生活资源配置方面,应根据社区生活圈活动范围设立核心控制区,以确保在控制区内满足日常文化服务需要。同时,要控制城镇建设用地的无序扩张,明确文化服务流向,并根据生活资源的增长极沿较易进行文化服务价值转移的空间通道布局过渡生活资源,从而更好地指导城市建设方向。

3 结论与讨论

3.1 结论

本文在对研究区进行空间资源分类划定的基础上,通过分析国土空间资源配置过程下生态系统服务供需的数量关系和空间匹配特征,基于ES供需平衡的角度梳理广西空间资源配置优化思路。研究结论如下:
(1)2000—2020年,广西国土空间资源配置过程下支持服务供需匹配表现为“东南较平衡,西北亏损”的空间格局,Q的均值为0.16(D′)、0.25(D′)、0.19(D′),C平均值分别为0.87(良好公平高效)、0.81(良好公平高效)、0.77(中级公平高效),在全域空间资源配置上表现出良性循环的状态;调节服务供需匹配总体呈现“中部亏损,四周盈余”的空间格局,Q均值为0.34(S′)、0.46(S′)、0.19(S′),C平均值为0.07(完全失调低效)、0.12(极度失调低效)、0.13(极度失调低效),在全域空间表现出不可持续的资源配置状态;供给服务表现为“中部与东北部低、四周高”的空间格局,Q均值为0.04(S′)、0.03(S′)、0.11(S′),C平均值为0.75(中级公平高效)、0.77(中级公平高效)、0.51(基本公平高效),表明当前全域空间资源配置仅可以勉强维持平稳状态;文化服务供不应求空间格局沿城镇发展方向分布,Q均值为0.17(D′)、0.02(S′)、0.04(S′),C平均值为0.61(初级公平高效)、0.89(良好公平高效)、0.53(基本公平高效),不同年份空间资源配置质量差异较大。
(2)研究区内不同资源间存在空间匹配差异。空间上,生产资源以“高供给—低需求”区为主,主要分布在防城港、钦州、北海、来宾、贺州、玉林;生活资源以“低供给—低需求”区为主,主要分布在百色、河池、崇左、防城港、来宾、梧州;生态资源以“低供给—低需求”“高供给—低需求”为主,除桂林、百色、河池外均存在ES低需求的情况。
(3)以研究期间资源分布情况为基础,将广西分为桂西资源富集区、桂东东融发展区与北部湾经济区三个资源配置优化一级单元,确定来宾、贵港、梧州、玉林、北海为生产资源源地,桂林、柳州、南宁、百色为生产资源需求地,ES主要沿河流、一级道路进行转移;桂林、来宾、崇左、钦州为生活资源源地,柳州、南宁、防城港、贵港、北海为生活资源需求地,ES则主要通过一、二级道路产生生活价值迁移;河池、贺州、梧州、玉林、钦州、防城港为生态资源源地,百色、桂林、来宾、贵港为生态资源需求地,ES主要通过动物迁徙通道、河流进行生态价值转移流通,最终在分工协作、资源用途引导两个维度提出空间资源配置优化策略,进一步考虑ES间的供需协调与空间布局安排。

3.2 讨论

3.2.1 ES供需匹配与国土空间资源配置实践

(1)ES供需匹配与国土空间五级三类体系。“五级三类”体系是指在管理层级上分为国家、省级、地级、县级、乡镇,在规划类型上分为总体、详细、专项规划的国土空间规划体系总体框架。“五级三类”体系强调在空间资源布局上建立兼具战略性与实施性的边界明确、功能联通、高效分治的管理模式。在ES供需匹配视角下,“五级三类”体系在宏观尺度上对应国家、省级总体规划,强调解决ES供需匹配基础矛盾,确立ES供需格局,以统筹国土空间资源主体功能定位,优化资源配置空间结构,对其进行主体功能区管控;在微观尺度上“五级三类”体系对应地级、县级、乡镇级详细规划与专项规划,着重关注ES供需匹配下的资源流动与资源转移过程中ES供给区、需求区间形成的地区发展可能性集合,明确国土空间资源在配置过程中的表现形式、转移方向与最终职能。
(2)ES供需匹配与国土空间三区三线管控。“三区三线”管控是指基于“资源环境承载力评价”与“国土空间开发适宜性评价”对国土空间资源进行分类分区的划定,以城镇开发边界、永久基本农田和生态保护红线“三线”作为核心国土资源的刚性管控边界,并将全域国土空间分为城镇空间、农业空间与生态空间三个功能区的关键型国土空间规划实施监管手段。在ES供需匹配视角下,“三区三线”划定寻求一定比例、功能组合形式、耦合关系的ES供需平衡模式。它通过刚性管控,自上而下地约束核心国土空间资源的供需平衡、上限数量与空间边界。其中,生态保护红线与永久基本农田保护是最为重要敏感的自然生态资源与国家粮食安全底线,这些区域具有良好的资源本底,保障自存和共存的空间需求,是国土空间资源配置中进行生态供给与生产供给的基础;城镇开发边界的政策制定则限制了生活需求的无止境扩张,避免有限的空间资源供给与城镇建设无限空间需求的矛盾加深。其对国土空间高开发承载力与高生活产品需求的平衡区域进行用途管制,减少国土空间资源配置过程中供给侧生活资源的浪费。

3.2.2 局限性与未来研究方向

研究中仍存在问题需要进一步探讨。ES空间流动下的供需匹配虽然与市场调节、社会分配联系紧密,但不能完全代替二者对国土空间资源配置产生的直接影响。同时,本文虽提出了高效、安全、公平的配置优化思路,但在后续讨论资源配置优化中,较少考虑不同用途间资源转化的配置方式。未来可考虑以资源差异化分区、市场效率、三区三线管控的有序统一为底图,构建分级分类的动态供需平衡体系优化国土空间资源配置,通过分级管控、分类划定与动态调节的供需关系,进一步考虑资源各ES间与各资源间ES供需统筹协调与空间布局安排,从而更加客观全面地研究生态、社会、经济系统间的复杂关系,以期与国土空间规划五级三类四体系衔接,为空间治理提供新路径。
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